Получение и исследование новых органических материалов для электролюминесцентных и фотовольтаических устройств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Сусарова, Диана Каримовна

• Сусарова, Диана Каримовна
• кандидат химических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат химических наук Сусарова, Диана Каримовна

I. Введение.

1.1. Актуальность работы.

1.2. Цели и задачи работы.

1.3. Научная новизна работы.

1.4. Практическая значимость работы.

1.5. Личный вклад автора.

1.6. Апробация работы.

1.7. Публикации.

1.8. Объем и структура диссертации.

II. Список использованных в работе сокращений и обозначений.

III. Обзор литературы.

III. 1. Органические светоизлучающие диоды (ОСИДы).

III. 1.1. Общая структура и принцип работы ОСИДов.

III. 1.2. Органические светоизлучающие диоды на основе полимерных материалов.

III. 1.2.1. Устройства с синим свечением.

III. 1.2.2. Устройства с зеленым свечением.

III. 1.2.3. Устройства с красным свечением.

III. 1.2.4. Устройства с белым свечением.

III. 1.3. Органические светоизлучающие диоды на основе малых молекул.

III.1.3.1. Устройства с синим свечением.

Ш.1.3.2. Устройства с зеленым свечением.

III. 1.3.3. Устройства с красным свечением.

III. 1.3.4. Устройства с белым свечением.

Ш.2. Органические фотовольтаические элементы (ОФЭ).

Ш.2.1. Общая структура и принцип работы органических фотоэлементов.

Ш.2.2. Основные характеристики органических фотоэлементов.

Ш.2.2.1. Ток короткого замыкания.

Ш.2.2.2. Напряжение холостого хода.

III.2.2.3. Фактор заполнения.

III.2.3. Латеральная морфология фотоактивного слоя органических солнечных батарей.

111.2.3.1. Общие сведения.

111.2.3.2. Влияние растворителя на морфологию фотоактивного слоя.

111.2.3.3. Термическая обработка пленок как путь оптимизации латеральной морфологии.

111.2.3.4. Использование модификаторов наноструктуры композита.

Ш.2.4. Вертикальная морфология фотоактивного слоя в ОФЭ.

111.2.5. Электрон-транспортные дырочно-блокирующие слои в органических солнечных батареях с объемным гетеропереходом.

111.2.6. Дырочно-транспортные электрон-блокирующие слои в органических солнечных батареях с объемным гетеропереходом.

Ш.2.7. ОФЭ инвертированной конфигурации.

111.3. Интегральные электронные устройства на основе ОСИДов и ОФЭ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и исследование новых органических материалов для электролюминесцентных и фотовольтаических устройств»

1.1. Актуальность работы

Многие органические полупроводниковые материалы по своим электрическим характеристикам превосходят аморфный кремний - классический материал, широко используемый в производстве электронных устройств. В то же время, органические полупроводники отличаются высокой технологичностью: их можно наносить напылением в относительно невысоком вакууме (10*5 - 10"2 мм. рт. ст.) или просто печатать на гибких подложках с использованием тех же технологических приемов, которые уже давно работают в полиграфической промышленности. Легкость производства органической электроники обуславливает ее низкую стоимость, которая, согласно оценкам многочисленных экспертов, не будет превышать нескольких долларов за 1 м2 пленки с изготовленными на ней электронными устройствами. Помимо низкой себестоимости, устройства органической электроники обладают рядом других преимуществ по сравнению с неорганическими аналогами: малым весом, компактностью, гибкостью, возможностью их интегрирования в ткани, низкой токсичностью используемых материалов, во многих случаях также способностью к биодеградации во внешней среде.

Отдельные изделия на основе органической электроники производятся в промышленном масштабе. Примером могут быть ОЬЕО-дисплеи на основе органических светоизлучающих диодов (ОСИДов), которые сейчас повсеместно встраиваются в портативные электронные устройства. Разработка и массовое внедрение органических солнечных батарей обещает привести к прорыву в области энергетики. Согласно прогнозам, с помощью органических солнечных батарей можно будет преобразовывать солнечный свет в электричество по рекордно низкой цене - всего 5 центов за 1 кВт/ч, что ниже, чем тарифная ставка за электроэнергию в большинстве стран мира.

Несмотря на очевидные успехи в области органической электроники, есть масса нерешенных проблем. Ведется активный поиск растворимых органических махериалов для светоизлучающих диодов с белой электролюминесценцией, являющихся основой для изготовления осветительных панелей. В области органической фотовольтаики интенсивно разрабатываются новые полупроводники р- и п-тииов. а также их комбинации, обеспечивающие более высокие эффективности преобразования света и улучшенные эксплуатационные свойства солнечных батарей. Уделяется внимание совершенствованию конструкций фотоэлементов и изучению факторов, влияющих на их характеристики. Таким образом, поиск новых органических фотоактивных материалов и их исследование в органических электролюминесцентных и фотовольтаичееких устройствах является актуальной научной задачей.